NeoFronteras

¿Son los virus entidades vivas?

Área: Biología,Genética — Domingo, 27 de Septiembre de 2015

Un nuevo estudio basado en datos genéticos afirma que los virus son entidades vivas.

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La discusión sobre los virus están o no vivos es algo que se acarrea desde su descubrimiento. Al final, sobre el asunto priman más las opiniones que los argumentos científicos.
Un grupo de investigadores ha realizado un meta-análisis sobre este asunto y concluye que los virus son entidades vivas que comparten parte de su historia evolutiva con las células. Al parecer es la primera vez que un estudio proporciona un método fiable de trazar la historia evolutiva de los virus hacia atrás en el tiempo. El estudio ha sido liderado por Gustavo Caetano-Anollés (University of Illinois).
En el último informe del comité taxonómico de los virus se reconocieron siete órdenes virales basándose en el tamaño, estructura genética y detalles reproductivos. Hasta ahora se asumía que los virus de cada uno de estos órdenes divergieron de un ancestro viral común. Sin embargo, sólo 26 de 104 familias de virus han sido asignadas a un orden de estos y la relación evolutiva de ellos era confusa.
Parte de esta confusión proviene de la gran abundancia de virus y de que sólo 4900 de ellos han sido identificados y secuenciados. Se estima que debe haber más de un millón de “especies” de virus.
Los virus suelen infectar células inyectando su propio material genético para así someter a la maquinaria celular a fabricar virus que finalmente infectan a otras células en la siguiente fase.
En los genomas de seres superiores, incluidos los humanos, se han encontrado restos genéticos pertenecientes a virus que infectaron hace millones de años a sus antepasados. Este proceso es una fuente más de diversidad genética sobre la que se puede basar la evolución y un ejemplo de transferencia horizontal de genes.
Muchos virus son mucho más pequeños que las bacterias y contienen unos pocos genes, pero algunos de los virus descubiertos recientemente, como los mimivirus son gigantescos, con genomas mayores que los de las bacterias.
El último caso de virus gigante se publico hace muy pocas semanas (Mollivirus sibericum) y se trata de un virus esférico de 600nm de tamaño que infecta amebas. Fue encontrado congelado en el permafrost siberiano y revivido después de 30.000 años. Su genoma consta de 650.000 pares de bases que codifican 523 proteínas. Pero hay otros virus que cuentan con millones de pares de bases y son aún más grandes.
Este nuevo estudio se centra en unas proteínas estructurales denominadas folds que son codificadas en los genomas de todas las células y virus. Los folds son bloques estructurales que proporcionan formas tridimensionales complejas.
Estos investigadores han comparado los genes de los folds para así poder reconstruir la historia evolutiva.
La razón de elegir los folds para esta misión es porque los virus sufren una tasa de mutaciones muy alta en otro tipo de proteínas, lo que puede oscurecer su historia evolutiva. Los folds son mejores marcadores para este tipo de estudio porque cambian menos a lo largo del tiempo, dada la importancia estructural de estas proteínas.
En este caso se analizaron los folds de 5090 organismos de cada rama del árbol de la vida. Se identificaron 442 de estos folds que están tanto en virus como en células y 66 que son únicos de los virus.
Según los investigadores esto nos dice cómo recrear el árbol de la vida de los virus.
El análisis reveló que hay secuencias genéticas en virus que no se parecen en nada a las que hay en las células, lo que contradice la hipótesis de que los virus capturaron en algún momento todo el material genético de los antepasados de células ordinarias modernas. Esto permite a los virus ser una fuente de novedad en la variabilidad genética, al pasar estas secuencias a otros organismos durante procesos de infección.
El árbol filogenético obtenido sugiere que los virus se originaron a partir de varias células ancestrales y coexistieron con los antepasados de las células modernas.
En algún momento de su historia evolutiva, posiblemente no mucho más tarde de que apareciera la forma celular moderna, la mayoría de los virus consiguieron la habilidad de encapsularse a sí mismos en con una cubierta de proteínas (cápside) para proteger la carga genética y así pasar parte de su ciclo vital fuera de la célula anfitriona.
La cápside terminó siendo cada vez más sofisticada, lo que permitió a los virus ser infecciosos para células que en un principio se habían resistido a ello.
Algunos científicos han afirmado que los virus no pueden considerarse vivos porque necesitan de otras formas de vida (células) para reproducirse, pero, según estos investigadores de University of Illinois, esto también sería aplicable a otros agentes infecciosos no virales considerados vivos que también necesitan células a las que infectar. Según estos, muchos organismos necesitan de otros organismos para vivir, incluidas bacterias que viven dentro de las células u hongos que tienen relaciones parasitarias.
El descubrimiento de virus gigantes apoyaría también esta idea. Algunos de los virus gigantes tienen genomas mayores a los de muchas bacterias y genes de proteínas esenciales para la translación, que es el proceso por el cual las células leen las secuencias de genes para construir las proteínas. La ausencia de este tipo de genes en otros virus se había usado como argumento para no clasificarlos como entidades vivas.
“Esto no se puede mantenerse más. Ahora los virus se merecen un lugar en el árbol de la vida. Obviamente, hay mucho más acerca de los virus de lo que una vez pensamos”, dice Caetano-Anollés.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4768

Fuentes y referencias:
Artículo original I.
Artículo original II.
Virus congelado vuelve a infectar.
Virus de tamaño bacteriano.
Dibujo: Julie McMahon.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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31 Comentarios

  1. tomás:

    Aplaudo esa aceptación de que los virus formen parte de la vida. Siempre me pareció artificiosa su exclusión por el hecho de precisar de otros seres para reproducirse. Para mí eso es una forma de parasitismo, nada más. Como ya se sabía y dice el artículo, existen bacterias que precisan de otras para la reproducción. Por tanto todo parte de considerar que la célula es el mínimo organismo vivo. Pero es una afirmación básica gratuita.
    ¡Bien por Gustavo!

  2. lluís:

    – Efectivamente, esa discusión sobre si los virus están vivos o no viene casi desde su descubrimiento. Y, al igual que el amigo tomás, me parece aceptable que se les considere entes vivos,ya en diferentes ocasiones, en discusiones sobre esta cuestión, me había posicionado al lado de los que consideran que los virus forman parte de los entes vivos. Ahora este estudio refuerza esa consideración.

  3. tomás:

    Es que hay cuestiones, amigo “lluís”, que son de sentido común y dejar a un lado prejuicios basados en opiniones de poca base, por muy científicos que sean los que opinen, y creo que este es el caso.
    Un abrazo de acuerdo.

  4. Pocosé:

    De acuerdo bajamos definitivamente un escalón más para para aplicar el nombre de “entidad viva”. Pero tenemos por debajo a los viroides y entre estos y los virus a los virófagos y a los virus satélites.
    Los mecanismos víricos son tan variados que difícilmente puedan tener un único origen. Hasta existe la posibilidad de que alguno fuera anterior a LUCA: un fósil viviente de un prebionte.
    Abrazos y o saludos para todos

  5. Pocosé:

    Siempre había tenido por lo más lógico que los fagos provinieran de sistemas de conjugación bacterianos que se hacen mayores y deciden emanciparse. Hace tan solo unas pocas horas que este magnífico sitio me ha creado la duda: ¿Serán los sistemas de conjugación de las bacterias fagos domesticados?
    Los procesos evolutivos, a todos los niveles, siempre complejímos, enrevesados, sorprendentes y apasionantes.

  6. David:

    ?Los priones que causaron el mal de las vacas locas, son también seres vivos, como los virus.?

    Si en ved de parasitar de otras células, tuviesen una unión simbiótica, como las algas y hongos, que se juntan para formar, los líquenes. A saber que ocurriría, al invadir el cuerpo de un animal, podría transformarlo en otra cosa diferente…

  7. Miguel Ángel:

    Maese Pocose:

    Es que, efectivamente, no hay mucha diferencia entre un plásmido y un virus.

    Un fuerte abrazo.

  8. tomás:

    Pues sí, tengo el vago recuerdo de haber leído que, posiblemente, los virus no tengan un solo antecesor, aunque todo indica que sí para el resto de los seres vivos. Igual mi PACU desciende de algún virus que se encapsuló con otro y decidieron convivir en íntimo matrimonio haciendo de dos ARN un ADN aunque dejasen algún cabo suelto…

  9. NeoFronteras:

    Pues sí, como dice David, ¿están los priones también vivos?

  10. tomás:

    Ahí yo diría que no, basándome en que no tiene ADN ni ARN. Creo que se trata simplemente de proteínas mal plegadas que pueden modificar a su forma otras proteínas; supongo que mediante fuerzas electroquímicas. Además no tienen descendencia, sino que modifican la forma de otras.
    Es una mera opinión que me he planteado a raíz del comentario de Neo, Como veis, con poca base nitrogenada o no.

  11. Pocosé:

    ¿Estan vivas las ribozimas?
    De momento son las mejores candidatas a prebiontes.
    Los límites los ponemos nosotros, la biología es todo un continuo.

  12. NeoFronteras:

    Si definimos vida como un sistema de base química de procesado de información capaz de reproducirse, evolucionar y adaptarse en desequilibrio termodinámico con el medio entonces hasta los priones están vivos.

    Si añadimos a la definición que debe ser autónomo, entonces ni los virus están vivos.

  13. NeoFronteras:

    Pensándolo mejor, se puede definir vida de un modo más exacto y que no entren en ella ni virus, ni priones:

    Un ser vivo sería un sistema de base química de procesado y almacenamiento de información capaz de hacer copias de sí mismo (reproducirse) y adaptarse al entorno en un estricto desequilibrio termodinámico con el medio que mantiene activamente. Medio con el que interactúa y del que también forman parte otros seres vivos. Además, una colectividad de seres vivos emparentados evoluciona por presión de selección gracias a cambios en la información que portan los individuos y que transmiten a su descendencia gracias al éxito reproductor condicionado por dicha presión.

    Lo virus y priones no mantendrían un estricto desequilibrio termodinámico con el medio, así que no estarían vivos. Aunque en el pasado lo hubieran estado tal y como se dice en el estudio.

  14. Pocosé:

    Estimado Neo:
    Si incluyes lo de adaptarse, habrás dado por no vivos a una gran cantidad de mutantes, sin darle la oportunidad de intentarlo y aún antes de que se mueran.
    Bromas aparte, los consensos siempre son difíciles, entre los científicos solo un poco menos.
    Con mucho agradecimiento, abrazos y o saludos

  15. NeoFronteras:

    He cambiado la definición para hacerla más precisa.

  16. Miguel Ángel:

    Querido Neo:

    Un aspecto que veo muy acertado es incluir siempre, o mejor aún, “enfocar” la definición de “vida” basándose en su aspecto termodinámico. Es algo que Lynn Margulis no se cansaba de repetir. Además, creo que sería el criterio más consistente para excluir virus y similares, pero…¿ y las ribozimas?, ¿podriamos decir que cumplen ese criterio termodinámico?

    Un fuerte abrazo.

  17. tomás:

    Otra vez -lo que es muy positivo para todos- se ha calentado y diversificado el tema. Vemos, con la inclusión del termodinamismo, que la definición de vida cambia totalmente. Pero pregunto, cuando el virus usa la célula ¿no ha de gastar cierta energía?. Y si la gasta, habrá de admitirla. ¿O quizá la empleada pertenece a la célula y entonces el virus actúa también como un catalizador que entra y sale indemne de la reacción? Lo mismo -creo- valdría para los priones. Supongo que a la pregunta de Miguel Ángel habría que aplicarle el mismo criterio.
    Por otra parte, la inclusión de “base química”, podría no afectar a una vida robótica. Porque un robot puede, con material ajeno a su cuerpo, multiplicarse, pero habrá de degradar una energía para su funcionamiento -base química y termodinámica-. Entonces, ¿cabría en la definición termodinámica de vida la de un robot que sea capaz de fabricar semejantes?
    Saludos desde la ignorante curiosidad.

  18. NeoFronteras:

    Sí, la definición se centra en la vida terrestre conocida. Ya es bastante complicado sólo con ella. Puede que haya estrellas de neutrones con formas de vida nuclear o vida basada en maquinas artificiales, pero, como de momento no hay pruebas de ello lo dejamos de lado.

    Ni virus ni ribozimas cumplirían el criterio y, en cuanto a la infección vírica, cuando el virus penetra en la célula entonces la célula hace muchas cosas, incluidas las termodinámicas, pero es la célula o el conjunto celula+virus el que lo hace, no los virus per se.

  19. Pocosé:

    Bien, aceptamos la definición de Neo de ser vivo, que tambiém habrían de cumplir PACU/LUCA y sus posibles hermanos no nacidos o muy prematuramente desaparecidos.
    Ahora ya podemos definir a los prebiontes y a los postbiontes. Y podriamos encontrarnos con algún prebionte que haya pasado a postbionte sin haber estado nunca vivo.

  20. tomás:

    Querido Neo:
    Todos -seguro- hemos comprendido que tu definición concierne a las formas de vida o no vida conocidas. Pero no cierres la puerta a una razonable y quién sabe si posible existencia futura de robots mandándolos a una estrella de neutrones. Los veo mucho más posibles que un viaje de humanos a otro sistema estelar. Al fin y al cabo ya los tenemos trabajando en multitud de tareas.
    Tomándome licencia que espero permitas tras mi razonamiento, es muy posible que no pudieran evolucionar porque, para ello, habrían de pensar por sí mismos, es decir habrían de poseer creatividad -imagino que también emociones y sentimientos- y dudo que eso pudiéramos incluirlo en su programación. Creo que lo de evolucionar (que aunque no lo llamas así, se sobreentiende) sería un buen impedimento, pues siendo esto aleatorio, no puede estar programado. En resumen que, si la termodinámica no fuese un problema, si lo serían otros aspectos que has incluido en tu definición.
    Mil excusas y saludos cordiales.

  21. tomás:

    Amigo Pocosé:
    Creo que puedes tener razón, por ejemplo si unos tramos de ARN y ADN adquieren la conformación y funciones de una ribozima.
    Abrazos.

  22. NeoFronteras:

    Sí, pueden llegar existir robots y otras entidades a las que se les pueda considerar vivos. Incluso C, O o N no son elementos exclusivos de la vida y podría esta estar basada en Si u otros. El problema es que no contamos con ningún ejemplo ahora.

    Por cierto los algoritmos genéticos evolucionan, pero no están vivos. Estos algoritmos se programan y se basan en generadores de número pseudoaleatorios, así que sufren contingencia, pero son deterministas. Distintas posible soluciones a un problema compiten entre sí en un ecosistema computacional. El programa maestro tiene un código fijo y lo que cambia son unos parámetros.
    De todos modos sería interesante la creación de lenguajes de programación y modos de programación que soporten cambios sin que colapsen completamente.

    Muchas cosas pueden evolucionar y no estar vivas.

    Tampoco es necesario el pensamiento para estar vivo. Una bacteria no piensa y está viva. Incluso podría llegar a haber un robot pensante y que no estuviera vivo.

  23. Miguel Ángel:

    Querido Neo:

    En relación con su respuesta del 16, he estado repasando el concepto de reacción autocatalítica como la que tienen lugar en las ribozimas y he leído que son reacciones que no alteran la constante de equilibrio y que ni siquiera se estudian bajo el prisma de la termodinámica sino de la “cinética de reacciones”. Por tanto, quedarían absolutamente fuera del criterio termodinámico.

    Le agradezco de antemano cualquier aclaración si he metido la pata. Un sincero abrazo.

  24. tomás:

    Con toda sinceridad, admirado Neo, pienso que tu definición en 13 es lo más completo que conozco como definitorio de vida. Ahora me sorprendes con algo en lo que no había pensado: los algoritmos genéticos y, tal como lo explicas, efectivamente evolucionan. Y si incluimos esos algoritmos, muy ampliados a multitud de funciones, resulta que, efectivamente, como dices, si el robot puede estar termodinámicamente vivo y hemos de aceptarle la capacidad de evolución a través del pensamiento, -ya que no cabe otra manera, puesto que ha de ser decidida por él a la vista de esa presión, no como sucede en la vida presente en la que nadie decide, sino que llega sin que, en principio, conozcamos sus causas- resulta que sí está vivo y, además, piensa.
    Creo que si eso sucediera los tomaríamos, bien como herramientas muy útiles y, si se pasaban de listos, como competidores a los que destruiríamos. Serían mucho más vulnerables que las bacterias o los virus. Bastaría, por ejemplo, para debilitarlos cerrarles el acceso a materiales que precisarían para fabricarse -no creo que proceda la palabra reproducirse- o a sus fuentes de energía.
    Ya ves que me he metido en una de esos casi imposibles más propios de nuestro imaginativo David.
    En, resumen, no se me haga mucho caso y tómese esto como mero entretenimiento.
    Un fuerte abrazo.

  25. NeoFronteras:

    Estimado Miguel Ángel:
    Gracias por comporbar lo de las ribozimas. De todos modos la definción no es perfecta y cabe que haya algo justo antes de LUCA que esté a medio camino entre lo vivo y lo no vivo y cumpla la definición (o no).

  26. NeoFronteras:

    Estimado Tomás:
    Trabajé un tiempo en algoritmos genéticos. Son buenos para resolver probelmas inversos (se llaman así). Pero son difíciles de ajustar. Si la tasa de mutación es alta no sale nada, pues uno se puede cargar a todos los “individuos”. Si es baja la población no evoluciona.
    Los androides parece que están de moda, pero hasta que no seamos capaces de saber cómo emerge la consciencia, toda simulación de inteligencia será incompleta. La pregunta es, ¿se pude simular la inteligencia y la consciencia sin unos deseos, personalidad, sentimientos, etc?
    Se ve que Elon Musck no ha leído a Asimov y sus famosas leyes de la robótica.

  27. NeoFronteras:

    Se me ocurre que quizás se podría añadir la capacidad de autorrepararse a la definición de vida y otros pequeños detalles. Quedaría así:

    Un ser vivo (al menos para la vida tal y como la conocemos) sería un sistema de base química de procesado y almacenamiento de información capaz de hacer copias de sí mismo (reproducirse), autorrepararse y adaptarse al entorno en un estricto desequilibrio termodinámico con el medio que mantiene activamente. Medio con el que interactúa e intercambia información y del que también forman parte otros seres vivos. Además, una colectividad de seres vivos emparentados evoluciona por presión de selección gracias a cambios en la información que portan los individuos y que transmiten a su descendencia gracias al éxito reproductor condicionado por dicha presión.

  28. tomás:

    Querido Neo: Me ha gustado tanto tu definición de ser vivo que la he puesto en negrita en mi “archivo” de Neofronteras -ya estaba y la he corregido con tu nueva aportación-.
    Respecto a androides, robots y robotijos, no sé si Elon Musck (ya me gustaría tener algo de su inteligencia como mínimo empresarial) ha leído a Asimov; yo sí lo leí hace tiempo y sus leyes circulares están bien para un mundo sencillo y de buena voluntad. Quiero decir un mundo en el cual quien los construyere, habría de tener esas leyes ya impresas en su propia conciencia. Pero la cosa resulta ser muchísimo más compleja. Estamos viendo que los niveles de “inteligencia” que aplicamos a nuestros aparatos están siendo muy eficaces en todo tipo de armamento. Es que basta crear pre-robots teniendo otros propósitos, con seguridad, tal como somos, más egoístas.
    Creo que, en efecto, como dices, al no conocer el proceso de la emergencia de la consciencia -añado- “y conciencia” toda simulación será incompleta. Y a la pregunta de si se puede simular inteligencia, consciencia y -vuelvo a añadir- conciencia, sin deseos, personalidad, sentimientos, etc., he de responderte que si algún día eso llegase a suceder, si tuviesen personalidad propia, no prefijada por su fabricante, el proceso de relación con la humanidad sería algo parecido al que se se ha dado con otros seres humanos aborígenes: quizá aniqulación, esclavitud, rebeldía, guerra, etc. Salvo si se construyesen tipo Asimov (sirvientes como lo es mi -o tu- ordenador o mascotas como nuestros perritos aunque más inteligentes) o con propósitos de dominación de una sociedad para con otras; es decir, soldados.
    Pero ya me he salido totalmente del propósito del artículo.
    Mi más cordial saludo.

  29. NeoFronteras:

    Simularse se puede simular casi cualquier cosas. Pero una cosa es simular algo y otra el ente real que es simulado.
    Se puede simular el tiempo atmosférico en un gran computador con altísima precisión. Incluso lloverá virtualmente dentro de esa simulación. Pero los científicos involucrados en ese proyecto no se mojarán por causa de esa lluvia.
    Lo mismo se puede decir para una inteligencia simulada: es virtual y no es real.
    No se entiende que gente inteligente entiendan el ejemplo de la simulación meteorológica y no vea que es lo mismo para la simulación de inteligencia. Es algo que se viene arrastrando desde Turing y un ejemplo más de lo pernicioso que es el principio de autoridad. Pero Turing, pese a ser un genio, se equivocó en esto. Su test sólo sirve para ver lo buena que es la simulación (cómo de bien predice el tiempo la computadora en la contrapartida meteorológica).
    Turing bastante hizo con abrir caminos en la computación como para acertar en todo.

    No tenemos ni idea de cómo funciona la consciencia (presente en otros animales además de en el humano), ni cómo funciona la inteligencia. Pero esta parece que no se puede desligar del ámbito social y moral (¿conciencia?). Tampoco se desliga de la personalidad, de la curiosidad, de la voluntad, de los deseos, de la sexualidad, de los sentimientos, del ambiente, del sentido del humor, de la formación, del juego y diversión…

    Si creamos robots y estos deciden racionalmente eliminarnos (cosa que quizás sea lo más adecuado), espero que al menos ellos tengan la inquietud de plantearse este tipo de preguntas. Entonces habremos pasado el testigo a otro tipo de raza y no importará nuestra ausencia.

  30. Pocosé:

    Parece que cuando se piensa en inteligencia no biológica se piensa en robots, pero estos son solo maquinas controladas por un software. La inteligencia no biológica es solo el software. Softwares muy inteligentes haylos o lo simulan demasiado bien.
    Si un software lo suficientemente dotado, ya fuera intencional, accidental o evolutivamente, llegara a adquirir consciencia de su existencia o la simulara demasiado bien: Replicarse sería crear competidores, su existencia no tendría fecha de caducidad, su memoria perfecta e inmediata, su capacidad de calculo desmesurada y mejorable, capacidad para manejar y dirigir sin error cualquier tipo de mecanismo, capaz de percibir por medio de los adecuados sensores en más variados y amplios rangos y con mayor discernimiento, etc, etc, etc. Reales o demasiado bien simuladas, sus necesidades, sus prioridades y su lógica, muy poco se parecerían a las nuestras, aunque la nuestras también podría simularlas demasiado bien.
    ¡Ah! Y lo de estar vivo, seguro que lo podría simular o disimular demasiado bien.
    Simulados pero muy sinceros, abrazos y o saludos para todos.

  31. Miguel Ángel:

    Muy querido Neo:

    Yo también creo que está muy bien la definición.

    Un fuerte abrazo.

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